Індикаторні показники, що характеризують робочий цикл
1. Середній індикаторний тиск циклу, МПа:
розрахункового:
дійсного :
де - коефіцієнт округлення індикаторної діаграми [1, с. 107; 2, с. 166], залежить від типу двигуна:
для бензинового ……………………………………………..0,93 … 0,97;
для дизеля з камерою згоряння
розділеною ……………………………………………0,86 … 0,92;
нерозділеною …………………………………………0,92 … 0,96;
2. Індикаторний ККД:
де визначаємо за (2);
вимірюється у мегапаскалях (МПа),
- у мегаджоулях на кілограм (МДж/кг).
3. Питома індикаторна витрата палива, кг/кВт
Ефективні показники, що характеризують роботу двигуна
1. Середній ефективний тиск, МПа:
де - середній тиск механічних витрат, який визначається за приблизною формулою:
(експериментальні коефіцієнти a i b вибирається з табл. 2.7). [1, с. 184; 2, с.184], а середня швидкість поршня на номінальному режимі - з табл. 2.8.
Таблиця 2.7
Тип двигуна | a | b |
Бензиновий | ||
при S/d ![]() | 0,05 | 0,0155 |
при S/d ![]() | 0,04 | 0,0135 |
Дизель з камерою згоряння: | ||
розділеною | 0,105 | 0,0138 |
нерозділеною і напіврозділеною | 0,105 | 0,012 |
Таблиця 2.8
Тип двигуна | ![]() | |
Бензиновий для автомобіля | грузового | 8 … 11 |
легкового до n=4000, ![]() | 10 … 12 | |
легкового n=4000 … 6000, ![]() | 12 … 14 | |
Дизель | до n= 2300, ![]() | 8 … 10 |
при n= 2300 … 3000 ![]() | 10 … 12 |
Примітка. Менші значення відносяться до більш низьких значень S/d і двигунів з меншим робочим об’ємом.
2. ККД:
а) механічний
б) ефективний
3. Питома витрата палива на одиницю ефективної потужності в одиницю часу, кг/кВт :
Для перевірки правильності розрахунків індикаторного ККД і ефективних показників роботи двигуна наведені межі цих показників для сучасних двигунів (табл. 2.9).
Таблиця 2.9
Тип двигуна | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Бензиновий | 0,29 … 0,39 | 0,25 … 0,33 | 0,6 … 1,0 | 0,3 … 0,325 |
Дизель | 0,42 … 0,48 | 0,35 … 0,40 | 0,5 … 0,9 | 0,217 … 0,238 |
4.Потужність двигуна, віднесена до 1 л робочого об’єму, кВТ/л;
де n – частота обертання вала двигуна, .
Основні розміри двигуна
1. Робочий об’єм :
двигуна, л;
одного циліндру, ;
де i – число циліндрів.
Число циліндрів вибирається з урахуванням конструкції сучасних двигунів аналогічної потужності; урівноваженості сил інерції; рівномірності крутного моменту двигуна; схеми компоновки двигуна на автомобілі.
Мінімальне число циліндрів з умов урівноваженості сил інерції та рівномірності крутного моменту – чотири. В табл. 2.10. наведені значення циліндрової потужності та робочого об’єму одного циліндра двигуна, що рекомендується для виробу.
Таблиця 2.10
Тип двигуна | Циліндрова потужність, кВт | Робочий об’єм циліндра, л | ||
Бензиновий (для автомобіля) | легкового | мікролітражного (до 1 л) | 5,5…12,0 | 0,2…0,35 |
малолітражного (до 2 л) | 8…23 | 0,3…0,5 | ||
середньолітражного (до 3 л) | 9…24 | 0,3…0,65 | ||
підвищеного літражу (від 3 л) | 15…35 | 0,5…0,8 | ||
вантажного | 10…35 | 0,4…2,25 | ||
Дизель | для вантажного автомобіля , автобуса, трактора | 15…35 | 0,9…2,25 | |
для легкового автомобіля | 4…10 | 0,35…0,7 |
2.Діаметр циліндра, мм:
3.Хід поршня, мм:
Отримані розміри заокруглюємо до числа, кратного 2 мм.
Вибираємо відношення радіуса кривошипу до довжини шатуна: в межах 0,25…0,29 та визначаємо радіус кривошипу:
R=S/2 і довжину шатуна : .
Після цього уточнюємо значення ,
,
, заокруглюємо їх і записуємо в табл. 2.11 показники потужності й економічності двигуна, що проектується, та одного або двох сучасних двигунів, взятих за прототипи.
Таблиця 2.11
Параметри,їх позначення та одиниці | Значення параметрів | |
прототип | двигун,що проектується | |
Номінальна потужність ![]() | ||
Номінальна частота обертання ![]() ![]() | ||
Робочий об’єм двигуна ![]() | ||
Середній ефективний тиск ![]() | ||
Питома ефективна витрата палива ![]() ![]() | ||
Закінчений тепловий розрахунок повинен бути поданий керівникові роботи для перевірки.